Myth: マルハナバチは飛ぶことができないはず

謙虚なマルハナバチは、小さな小さなハチの羽を広げて空に舞い上がるたびに、既知の物理法則に反しているという「事実」がよく繰り返されています。 というのも、マルハナバチはいつも飛んでいるし、もしハチが飛び立つたびに物理学を引き裂いているとしたら、ハチの形をした小さなブラックホールに引き込まれて人口の3分の2が消えてしまったときに、それが事実であると気づくだろう。 そして、もしそうであれば、ノーベル賞を夢見るすべての物理学者は、我々の物理学の理解を少しでも反証するために、マルハナバチの飛行のコードを解読することにすべての時間を費やしていることでしょう。 とはいえ、マルハナバチの飛行を計算してみると、実際には飛べないはずであることがわかります……関連するすべての要素を考慮に入れない限りは。 基本的には、マルハナバチが飛行機のように飛ぶと仮定して計算すれば、確かにマルハナバチは飛べないはずです。

では、この神話はいつ、どこで始まったのでしょうか。 よく言われる話ですが、昔、ある技術者と生物学者が食事をしながらお酒を飲んでいて、話題がそれぞれの専門分野に移ったときのことです。 生物学者はエンジニアに、蜂がどうやって飛ぶのかを調べてほしいと頼んだ。 エンジニアは、自分の技術を誇示したくて、すぐにいくつかの計算を書き留め、「なんてこった、ハチは飛べないはずだ」という結論に達したのです。

今日、この話はポップカルチャーに完全に定着しており、多くのサイトや人々が、この問題を調べることなく、事実として繰り返しています。 1億5千万ドルの予算をかけたドリームワークス・アニメーションの映画「Bee Movie」は、この問題について物理学者に相談するための数ドルを惜しまず、タイトルカードに「蜂は飛べないはずだ」という神話のバリエーションを載せてオープニングを飾りましたが、それは2007年の子供向けの映画です

起源に関しては、可能性はやや低いものの、酔っぱらった科学者が実際に「封筒の裏(一部のバージョンではナプキン)で計算」して、蜂は飛べないはずだと証明したという可能性は常にあります。 もう少し証拠が残っている起源説では、1934年に出版されたフランスの本「Le vol des insectes」が原因とされています。この本では、単純な計算で、マルハナバチに限らず昆虫は飛べないはずだという結果が出たことが言及されています。

前述の『昆虫記』では、著者のアントワーヌ・マニャンが、昆虫が物理法則に反しているという計算は、彼の友人であり助手であるアンドレ・サント＝ラゲが行ったものだと主張しています。 もちろん、多くの昆虫が空を飛ぶことができることを考えれば、著者は友人の計算や仮定の正確さを疑うべきであったが、このようになってしまった。 しかし、この事実は、別の物理学者が酔って口論しているときに同じような計算をしなかったとは限らないので、その点は安心してください。

計算自体については、科学者、エンジニア、昆虫学者が、その信用を落とすために多大な努力をしてきました。 最も重要なのは、マルハナバチは飛行機のようには飛べないし、硬くて堅い翼も持っていないということだ。 そのため、ハチの翼の表面積と重量を主な根拠として計算した当初の計算は、正確な計算のために考慮しなければならないいくつかの要素を無視しているため、実際には適用できないのです。 例えば、「動的失速の影響」ですが、これをこの記事で説明するには長すぎて、すでに「長すぎる」と忍び寄ってきています。 そこで、「ピッチング運動や振動を受けた空力体は、迎角を固定した翼上の流れが分離するときに観察されるものとは異なる失速挙動を示す」とだけ簡単に述べて、このテーマについて興味がある方は以下を参照してください。 ダイナミック・ストール

現実には、ミツバチやその他の昆虫は、信じられないほど複雑な方法で飛んでいて、それにはミニハリケーンが利用されています。 細かい物理学に興味のある方は、下の参考文献にすべてリンクしていますが、平たく言えば、ハチは翼を回転させることによって飛ぶのです。これによって低気圧のポケットができ、その結果、ハチの翼の上に小さな渦ができ、それがハチを空中に持ち上げ、その結果、ハチに飛ぶ能力を与えるのです。

このことを解明するために、科学者たちはミツバチを使ってさまざまな実験を行ってきました。最も素晴らしい実験は、中国の科学者Lijang Zeng氏のチームが2001年に行ったもので、レーザーと小さな鏡をミツバチに接着するシステムを考案しました。 この実験は、それまでの実験に比べて、飛び方が異なるミツバチを繋ぐ必要がなく、レーザーを使用している点で優れていると評価されましたが、これはもちろん超クールなことです。 私たちは、アジアの科学者でいっぱいの研究室が、ピカピカのボディアーマーをまとったミツバチに小さなレーザービームを照射する様子が、Syfyチャンネルの次の大ヒット作になると確信していますので、ここで最初に聞いたことを覚えておいてください。

実際、ミツバチや他の類似した生物の飛行方法は、非常に効率的で抵抗が少ないため、このテーマの研究は、私たちの小さな昆虫のようなロボットでこの飛行方法を真似しようとする様々な軍隊によって支援されています。 それから約1世紀が経ちましたが、今日の科学者たちは、マルハナバチが実際に飛ぶことができるという単純な事実を証明するために、ますます複雑な実験を行い、人々の意識からその間違いを消そうとしています。 手のひらを額に当てて、近くの窓から蜂が飛んでいるのを指差すだけでよかったのに、わざわざこんなことをしなければならなかったという事実は、私たちの種族の騙されやすさを物語っているのかもしれません。 結局のところ、私はこのような神話を否定することで生計を立てているので、文句はありません。 😉

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